(57)【要約】【課題】  燃料不足によりエンジンが停止することなく、安全に給油が可能な冷凍装置を提供する。【解決手段】    電力を発電する発電機２と、発電機２を駆動するエンジン１と、エンジン１に供給する燃料を貯留する燃料タンク６と、燃料タンク６の燃料の残量を検出する燃料センサ８と、燃料センサ８を用いてエンジン１の推定運転時間を算出し、算出したエンジン１の推定運転時間が、予め設定された必要運転時間の残り時間より小さい場合、省燃費運転制御を行なう制御装置４とを有する。又、燃料タンク６の燃料の供給口の蓋の開閉を検出する蓋開閉スイッチ９を備え、蓋開閉スイッチ９により、燃料の供給口の蓋を開状態と検知したときは、エンジン１の始動を禁止すると共に、閉状態と検知したときは、エンジン１の始動の禁止を解除する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機を駆動させる電力を発電する発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
前記エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクの燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
前記燃料残量検出手段を用いて前記エンジンの推定運転時間を算出し、算出した前記エンジンの推定運転時間が、予め設定された必要運転時間の残り時間より小さい場合、省燃費運転制御を行なう制御装置と、を有することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
冷凍機を駆動させる電力を発電する発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
前記エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクの燃料の供給口の蓋の開閉を検出する蓋開閉検知手段とを有し、
前記蓋開閉検知手段により、前記燃料の供給口の蓋を開状態と検知したときは、前記エンジンの始動を禁止すると共に、前記燃料の供給口の蓋を閉状態と検知したときは、前記エンジンの始動の禁止を解除することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の冷凍装置において、
前記燃料タンクへの燃料の供給時に、前記燃料残量検出手段により検出された燃料タンクの燃料の残量に応じて、燃料の残量の表示及び警報又は表示若しくは警報を行なう表示警報手段を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを用いた冷凍装置に関し、例えば、輸送用コンテナ等に装備されるものである。
【背景技術】
【０００２】
荷物を保温（冷凍、冷蔵等）して輸送するため、陸上輸送用のトラックや鉄道輸送用のコンテナ等に冷凍装置を装備しているものがあり、これらの冷凍装置は、冷凍装置駆動用のエンジンを用いてコンプレッサ等を駆動して、温度制御を行っている。上記冷凍装置は、荷物の温度を常に一定の温度に保つために、通常は、連続運転状態にて作動されている。そのため、エンジン駆動用に設けられた燃料タンクでは、燃料タンクに設けられた残量目視確認ゲージや制御装置に設けられた燃料残量表示装置により、燃料の残量が確認可能である。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０５３５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の冷凍装置では、燃料の残量にかかわらず、目的地到着まで冷凍装置を連続運転しようとしているため、不測の事態等により、燃料が不足するような場合には、エンジンが停止することとなり、そのため、冷凍装置も停止して、温度制御が不可能となり、積荷を傷めてしまうおそれがあった。
【０００５】
又、従来の冷凍装置では、燃料タンクへの給油時には、エンジンを一時的に停止する等の安全対策が必要であった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、燃料不足によりエンジンが停止することなく、安全に給油が可能な冷凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明に係る冷凍装置は、
冷凍機を駆動させる電力を発電する発電機と、
発電機を駆動するエンジンと、
エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクと、
燃料タンクの燃料の残量を検出する燃料残量検出手段と、
燃料残量検出手段を用いてエンジンの推定運転時間を算出し、算出したエンジンの推定運転時間が、予め設定された必要運転時間の残り時間より小さい場合、省燃費運転制御を行なう制御装置と、を有することを特徴とする。
省燃費運転制御としては、エンジンや冷凍機のコンプレッサ又はファン等の断続運転、エンジンの回転数低減、コンプレッサの駆動周波数低減、コンプレッサの吸入圧力の低減等を行なうことで実現できる。
【０００８】
上記課題を解決する本発明に係る冷凍装置は、
冷凍機を駆動させる電力を発電する発電機と、
発電機を駆動するエンジンと、
エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクと、
燃料タンクの燃料の供給口の蓋の開閉を検出する蓋開閉検知手段とを有し、
蓋開閉検知手段により、燃料の供給口の蓋を開状態と検知したときは、エンジンの始動を禁止すると共に、燃料の供給口の蓋を閉状態と検知したときは、エンジンの始動の禁止を解除することを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する本発明に係る冷凍装置は、
上記冷凍装置において、
燃料タンクへの燃料の供給時に、燃料残量検出手段により検出された燃料タンクの燃料の残量に応じて、燃料の残量の表示及び警報又は表示若しくは警報を行なう表示警報手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料残量に応じて省燃費運転制御を行なうので、設定された必要運転時間の冷凍装置の継続運転を可能にして、積荷の温度を適切に制御して、積荷が傷むのを防止することができる。
【００１１】
又、燃料給油中のエンジンの始動を禁止するので、エンジンの始動による回転部分への巻き込まれや、高温部への接触、燃料がこぼれた場合の引火を防止することができ、安全性が確保できる。
【００１２】
又、通常の燃料残量のゲージ表示に加えて、残量に応じた音やランプの点滅により、燃料の給油量を簡単に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る冷凍装置は、電力を発電する発電機と、発電機を駆動するエンジンと、エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクの燃料の残量を検出する燃料センサ（燃料残量検出手段）と、燃料センサを用いてエンジンの推定運転時間を算出し、算出したエンジンの推定運転時間が、予め設定された必要運転時間の残り時間より小さい場合、省燃費運転制御を行なう制御装置とを有するものである。
【００１４】
又、燃料タンクの燃料の供給口の蓋の開閉を検出する蓋開閉スイッチ（蓋開閉検知手段）を備え、蓋開閉スイッチにより、燃料の供給口の蓋を開状態と検知したときは、エンジンの始動を禁止すると共に、閉状態と検知したときは、エンジンの始動の禁止を解除するようにしてもよい。
【００１５】
又、燃料の残量の表示及び警報又は表示若しくは警報を行なう表示装置（表示警報手段）を備え、燃料タンクへの燃料の供給時に、燃料センサにより検出された燃料タンクの燃料の残量に応じた表示、警報を行うようにしてもよい。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明に係る冷凍装置の実施形態の一例を示す冷凍装置の構成図である。
【００１７】
図１に示す冷凍装置は、車両のコンテナ等の荷物庫に装備されているものであり、荷物庫内の空気を冷却することで、荷物の冷蔵、冷凍（保冷）を行っている。又、場合によっては、保温（加熱）も可能なものである。
【００１８】
図１に示すように、本発明に係る冷凍装置は、冷凍装置内の冷凍機部の駆動源となるエンジン１と発電機２とを有し、発電機２はベルト３を介してエンジン１により駆動されている。なお、図１では、エンジン１がベルト３を介して発電機２を間接駆動する構成を示したが、エンジン１と発電機２を直結し、発電機２を直接駆動する構成としてもよい。
【００１９】
エンジン１、発電機２は、エンジン制御Ｌ１、励磁電流制御Ｌ２を介して、制御装置４により適切に制御されている。又、制御装置４は、エンジン１や発電機２だけではなく、冷凍装置の運転状態、例えば、燃料の残量等を表示灯やブザー等の警報で通知する表示装置５（表示警報手段）の制御や冷凍機部の制御及び燃料タンク６の状態検知等も行っている。
【００２０】
燃料タンク６には、エンジン１に供給される燃料７が貯留されており、エンジン１の駆動状態に応じて、適切な燃料量が供給される。燃料７の残量は、燃料センサ（燃料残量検出手段）８により常に検知されており、所定量以下になった場合、制御装置４が表示装置５により警告するようになっている。又、燃料タンク６の供給口６ａには、供給口６ａの蓋の開閉状態を検出する蓋開閉スイッチ（蓋開閉検知手段）９が設けられており、燃料７の供給時に、安全に給油されるように制御を行っている。
【００２１】
本発明に係る冷凍装置の冷凍機部は、通常の冷凍機と同等の冷凍サイクルを実現する構成であり、コンプレッサ（圧縮機）１０にて高圧にされた気相冷媒が、コンデンサ（凝縮器）１１にて外気により冷却されて凝縮されて液相冷媒とされ、膨張弁１２を通過する過程で、断熱膨張して低温低圧の液相冷媒となる。低温低圧の液相冷媒がエバポレータ（蒸発機）１３に流入され、自らは蒸発しての気相冷媒になることで、周囲の熱、具体的には、荷物庫内の空気の熱を奪って、冷却している。エバポレータ１３を通過した気相冷媒は、コンプレッサ１０の吸入圧力を調整するＭＶ弁（比例制御弁）１４を介して、コンプレッサ１０へ再吸入され、以降は上記サイクルを繰り返すことで適切に保冷を行っている。
【００２２】
上記サイクル中、コンプレッサ１０は回転数制御Ｌ５を、ＭＶ弁１４は開度制御Ｌ６を、コンデンサ１１やエバポレータ１３は、それらに設けられたファン１５、１６の回転数制御Ｌ７を、制御装置４により適切に制御されることで、最適な状態で運転されている。なお、理解の容易のため、図１において、ファン１５、１６の回転数制御Ｌ７は、１本の制御ラインで制御されているように記載したが、実際は、各々独立して回転数制御が行われている。
【００２３】
次に、上記構成の冷凍装置における本発明に係る制御方法を説明する。
【００２４】
従来の冷凍装置では、冷凍装置駆動用のエンジンに用いる燃料は、経時的にモニタされることはなく、燃料タンク内の残量が所定量以下になるか否かのみを検知し、物理的な燃料残量をとらえて警告が行われていただけであった。ところが、気候状態や交通事情により、燃料を予想以上に消費する場合もあり、途中で燃料の補給が必要になったり、状況によっては燃料不足によりエンジンが停止したりして、冷凍装置が停止し温度管理が維持できなくなり、積荷が傷んでしまうこともあった。
【００２５】
そこで、本発明に係る冷凍装置では、そのような状況を回避するように冷凍装置を制御することに特徴がある。概略すると、制御装置４は、常に燃料の残量を検出し、検出した燃料残量と一定時間毎の平均燃費とに基づき推定運転時間を算出し、算出した推定運転時間が、目的地までの必要運転時間の残りに足りないとの比較演算結果を得た場合には、言い換えれば、燃料が不足すると予想される場合には、通常運転モードから省燃費運転モードに切替える移行制御を実行し、冷凍装置の省燃費運転を行なうことで、エンジンの停止、つまり、冷凍装置の停止を防止して、荷物庫内の温度制御を最適に行うようにしている。
【００２６】
図１に示した構成図を用いて、上記制御の流れを以下に説明する。
【００２７】
（１）目的地までの必要運転時間を制御装置４に設定し、冷凍装置の運転を開始する。
（２）燃料タンク６の燃料センサ８により燃料残量を検出し、燃料消費量を算出する。
（３）冷凍装置の運転時間と燃料消費量から一定時間毎の平均燃費を算出し、一定時間毎の平均燃費と燃料残量から推定運転時間を算出する。なお、制御装置４が参照する算出則は不図示の記憶手段に記憶されており、具体的には、推定運転時間は、以下の式から導かれる。
（推定運転時間）＝（燃料残量）／（一定時間毎の平均燃費）
（４）必要運転時間の残り時間（＝必要運転時間−算出時累積運転時間）に対して、推定運転時間が足りないようであれば、つまり、制御装置４が、（必要運転時間の残り時間）＞（推定運転時間）の条件を満たすと判断した場合には、省燃費運転制御を行なう。
【００２８】
省燃費運転制御は、具体的には以下の制御を、単独で或いは組み合わせて行なうことで、エンジンに燃料消費を抑えると共に、荷物庫内の温度制御を継続して行なう。
【００２９】
エンジン及び発電機では、エンジンの回転数を低下させれば、省燃費運転が可能となる。例えば、２極同期発電機をエンジン出力軸に直結駆動する場合、３６００ｒｐｍ（６０Ｈｚ）から３０００ｒｐｍ（５０Ｈｚ）へ変更すればよい。又、エンジン固有の特性をマップデータとして保持し、動作状況に応じて、高効率、低燃費の回転数に、エンジンの回転数を制御するようにしてもよい。
【００３０】
又、エンジン自体を連続運転から断続運転に切り替え、コンプレッサやファンモータも断続運転にすることでも省燃費運転が可能となる。
【００３１】
冷凍機部では、コンプレッサの駆動周波数を低減させることにより、入力電力を低減させることができ、省燃費運転が可能となる。例えば、駆動周波数を６０Ｈｚから５０Ｈｚに変更してもよいし、インバータにより駆動周波数を低減させてもよい。
【００３２】
又、コンデンサファンやエバポレータファンの運転個数を低減したり、それらの回転数を低減させたりすることで省消費電力を図り、これらを駆動する必要電力を低減させて、エンジンの省燃費運転を可能としてもよい。
【００３３】
又、コンプレッサやファンモータも断続運転にすることで、省消費電力を図り、エンジンの省燃費運転を可能とする。この場合、前述したように、エンジン自体も連続運転から断続運転に切り替える。
【００３４】
又、コンプレッサの吸入圧力を、ＭＶ弁（比例制御弁）により低減させることで、コンプレッサの省消費電力を図り、エンジンの省燃費運転を可能とする。
【００３５】
又、本発明に係る冷凍装置では、燃料タンクへの燃料供給時に、燃料供給量の認識を容易にし、又、エンジン始動を禁止（エンジン始動ロック）することで、安全に給油できるようにしている。なお、エンジン給油時には、エンジンを停止している間、商用電源やバッテリ等によりコンプレッサ等を動作させるようにして、冷凍装置を継続駆動するようにしてもよい。
【００３６】
図１に示した構成図を用いて、燃料給油時の制御の流れを以下に示す。
【００３７】
（１）制御装置４に設けた給油開始スイッチにより燃料給油モードとする。
（２）燃料タンク６に設けた蓋開閉スイッチ９により、給油口６ａの蓋が開状態であると検知されているときは、燃料給油モードを維持する。
（３）燃料タンク６に設けた燃料センサ８により、燃料タンク６内の燃料量の変化をリアルタイムで検出し、燃料量が増加している場合には、燃料給油モードを維持する。
【００３８】
上記燃料給油モード時には、安全のため、エンジンの始動を禁止するように制御する。例えば、ソフトウェア的にエンジンの始動をロックするようにしてもよい。
【００３９】
又、上記燃料給油モード時には、燃料タンク６内の燃料量（残量）によって、表示装置５での燃料供給量の認識を容易にするように、例えば、以下の表示警報動作を実施する。
【００４０】
表示警報動作として、燃料増量時にランプを点滅或いは点灯させる。ランプは、表示装置５に専用で設置してもよいし、他の機能を表示するために用いるものと共用してもよい。
【００４１】
又、表示警報動作として、燃料増量時にブザーを連続或いは断続して鳴らす。ブザーは、表示装置５に専用で設置してもよいし、他の機能のものと共用してもよい。
【００４２】
又、燃料量（残量）に応じて、ランプの点滅／点灯、ブザーの連続又は断続して鳴らす条件を変更してもよい。具体例としては、以下のように行なう。
【００４３】
０％以上〜５０％未満  ：  ２．０秒間隔
５０％以上〜７０％未満  ：  １．６秒間隔
７０％以上〜８０％未満  ：  １．２秒間隔
８０％以上〜９０％未満  ：  ０．８秒間隔
９０％以上〜９５％未満  ：  ０．４秒間隔
９５％以上  ：  連続ＯＮ
【００４４】
燃料給油モードは、一定時間経過後も、燃料量が増加せず、給油口６ａの蓋が閉じられた場合、つまり、蓋開閉スイッチ９により蓋が閉じられたと検出された場合、自動的に解除される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
燃料不足が起こることがないか常に監視し、燃料不足が予測された場合には、省燃費運転に切替えることで、燃料不足を回避して、エンジン停止を防止し、冷凍装置の温度制御を適切に継続することができる。又、給油が必要な場合には、給油時にエンジンの始動を禁止して、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る冷凍装置の実施形態の一例を示す冷凍装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    エンジン
２    発電機
３    ベルト
４    制御装置
５    表示装置
６    燃料タンク
７    燃料
８    燃料センサ
９    蓋開閉スイッチ
１０  コンプレッサ
１１  コンデンサ
１２  膨張弁
１３  エバポレータ
１４  ＭＶ弁
１５  ファン
１６  ファン
Ｌ１  エンジン制御
Ｌ２  励磁電流制御
Ｌ３  蓋開閉検知
Ｌ４  燃料残量検出
Ｌ５  回転数制御
Ｌ６  開度制御
Ｌ７  ファン回転数制御
【図１】
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